周小銅

摘 要：井下采煤主要是以井下掘進技術(shù)作為基礎(chǔ)的工作，在煤礦井下進行掘進需要使用多種掘進技術(shù)，它們能夠為掘進提供安全保障。但是，井下采煤始終是一個危險工種，一旦發(fā)生礦難事故，死傷非常嚴重。我國近幾年的礦難事故明顯減少，但是還是要不斷完善井下采煤管理模式，注意生產(chǎn)安全。結(jié)合我國采煤現(xiàn)狀，對煤礦井下掘進技術(shù)及其推廣應用等進行系統(tǒng)的分析。

關(guān)鍵詞：煤礦工程；井下掘進技術(shù)；錨桿支護；聯(lián)合支護

中圖分類號：TD353 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.11.142

煤礦井下掘進非常復雜，涉及的領(lǐng)域非常廣，在實際作業(yè)中很有可能出現(xiàn)問題，因為它的不定因素非常多。要想保證煤礦生產(chǎn)能夠正常、穩(wěn)定地進行，一定要采取科學的方式進行掘進，建立起完善的組織管理部門，切實保證煤礦生產(chǎn)作業(yè)的效率、質(zhì)量與安全。

1 煤巷綜合掘進技術(shù)

煤巷綜合掘進技術(shù)主要指的是在煤礦井下巷道進行掘進的時候，綜合利用各類機械化設(shè)備進行掘進的一種方式。采用的設(shè)備主要是懸臂式掘進機、伸縮帶式煤礦運輸機、錨桿鉆機等。目前，利用煤巷綜合掘進技術(shù)進行井下掘進的特點為：①在設(shè)計掘進機械的時候，需要設(shè)定相應的要求，尤其是機械結(jié)構(gòu)方面，需要保證結(jié)構(gòu)的緊湊性，保證設(shè)計的合理性；②掘進機在工作的時候，需要保證其穩(wěn)定性，最大程度上保持低重心、低機身，而且在井下掘進時，周圍的環(huán)境非常惡劣，需要設(shè)備本身的質(zhì)量過硬，要求其具備良好的穩(wěn)定性、可靠性，通過安裝自動檢測裝置，使其具備自我檢測能力。

2 大斷面煤巷掘進機掘進技術(shù)

利用大斷面掘進機進行井下掘進，在現(xiàn)代煤礦采掘工作中較為廣泛，它集中了采煤、落煤、運輸?shù)裙δ?，而且還能保證截割寬度的標準性。我國現(xiàn)在采用的方式主要是單機引入與配套設(shè)備引入，這兩種方式具有良好的適應性與效率性，一些大中型煤礦企業(yè)較為中意。依照掘進機在掘進時使用的運輸方法進行分類，可分為：①間斷運輸。需要配備的設(shè)備是連續(xù)采煤機、運輸機和破碎機等，它的運輸特點在于要靈活運用相關(guān)的設(shè)備將這一段的運輸終點轉(zhuǎn)移到下一段，成為運輸起點；②連續(xù)運輸。顧名思義，該方式就是可以連續(xù)運輸煤炭，具有較好的完整性與連續(xù)性，可以在整個運輸過程中實現(xiàn)自動化控制、自動化運輸。

我國目前采用的大都是連續(xù)運輸?shù)姆绞竭M行煤礦掘進，此方式的工作原理為：在大斷面煤巷掘進時，可以讓連續(xù)采煤機和錨桿鉆車實現(xiàn)交叉換位，而且在掘進循環(huán)時，還能讓連續(xù)采煤機在運輸?shù)南锏乐胁粩嗑蜻M，讓錨桿鉆車在同一時間進行錨桿支護。當連續(xù)采煤機已經(jīng)完成了自身的掘進任務(wù)時，可以自動同錨桿鉆車進行位置交換，之后完成接下來的循環(huán)作業(yè)。此掘進方式可以保證掘進的高效性與快速性，滿足相關(guān)的要求，而且還能切實保證井下掘進的質(zhì)量，相對懸臂式掘進來說具有更大的優(yōu)勢。但是，大斷面連續(xù)掘進也有相應的缺點，那就是它無法進行單巷掘進，而且它對于煤巷掘進來說會受到空間條件的限制。

3 錨桿支護技術(shù)

錨桿支護就是利用金屬等物件制成用于支護的桿柱，將桿柱打入到地表巖體上預先已經(jīng)鉆好的空洞當中，利用桿柱的頭部或者自身的特殊性將圍巖以及穩(wěn)定巖體有機地結(jié)合在一起，從而出現(xiàn)懸吊效果、補強效果，實現(xiàn)錨桿支護的目的。它涉及的理論主要是懸吊、組合拱、減跨、水平應力等理論，其中的懸吊理論是錨桿支護當中最早出現(xiàn)的理論之一。

錨桿支護主要是利用圍巖內(nèi)部植入的錨桿來改變圍巖自身的狀態(tài)，從而在巷道的周圍形成巖石帶，此巖石帶非常堅固與穩(wěn)定。利用錨桿和圍巖產(chǎn)生的作用力能夠讓巷道更加穩(wěn)定，在煤礦掘進中，這是一種較為常見的主動式支護方式，也是井下掘進最主要、最具使用價值的技術(shù)，它可以保證煤礦采掘時的安全。

同時，錨桿支護的施工非常簡單，機械化操作，具有效率高、速度快等特點，但是，錨桿支護無法真正地將圍巖封閉，更無法阻止圍巖風化，在施工時，也很有可能避免不了出現(xiàn)裂縫巖石剝落現(xiàn)象。

4 聯(lián)合支護技術(shù)

通常來講，聯(lián)合支護就是指在井下掘進時，需要采用兩種或者更多的支護方式，共同對圍巖進行穩(wěn)定的一種綜合性支護手段。單一支護的方式主要包含錨桿支護、混凝土支護、砌碹支護和棚架式支護等。如果在正常的施工過程中將這幾種方式通過科學的疊加，有機地結(jié)合在一起，就能夠形成聯(lián)合支護。在聯(lián)合支護中，大家常見的幾種形式有：①錨噴支護。就是將錨桿同混凝土土支護有機結(jié)合在一起，這種支護的方式安全可靠，成本較低，在礦井下進行掘進可以采用此方式，尤其是在易垮塌的巷道中，應用更為頻繁。②錨網(wǎng)支護。就是有機結(jié)合錨桿和金屬網(wǎng)，金屬網(wǎng)就是使用鐵絲制成網(wǎng)片，并利用托板將其穩(wěn)穩(wěn)地固定在事先準備好的錨桿的端頭處。該方式的主要作用是防止小塊巖石在松動的情況下掉落，常用在一些圍巖不夠穩(wěn)定、跨度較小的煤礦巷道中。③錨噴網(wǎng)支護。這是一種綜合性的支護方式，是錨桿與混凝土加上金屬網(wǎng)共同進行支護。金屬網(wǎng)可以有效提高混凝土的整體特性，讓混凝土產(chǎn)生的應力可以均勻地分布在各個角落，從而防止出現(xiàn)噴層開裂的現(xiàn)象，增強噴層本身的抗壓力、抗拉力。

噴層主要就是把金屬網(wǎng)全部都覆蓋上，但是這種方式有環(huán)境限制，需要在巖層破碎、圍巖不穩(wěn)定、跨度過大的礦井巷道中進行，這樣才能真正地發(fā)揮出它的效用，提高生產(chǎn)的安全性，盡可能防止意外的出現(xiàn)。

5 結(jié)束語

本文對我國煤礦井下掘進技術(shù)及其推廣應用進行了系統(tǒng)的分析。目前，我國的能源消耗量不斷增大，尤其是煤礦，為了后代的生存發(fā)展，我國提出了可持續(xù)發(fā)展理論。煤炭是一種不可再生的資源，其開采關(guān)系著國家的發(fā)展，因此在采煤的過程中，要保證每一個環(huán)節(jié)的安全性，實現(xiàn)安全生產(chǎn)、節(jié)約生產(chǎn)、可持續(xù)化生產(chǎn)。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕